翌年，更以文昌右相岑长倩为武威军大总管征讨吐蕃。但因武则天即将称帝，军队没有出发。武周政权建立后，西州都督唐休璟“上表请复取四镇”。武则天鉴于前几次军事上的失利，在统帅人选上特别慎重。有一个将领叫王孝杰，京兆新丰(今属陕西临潼)人，高宗时随军征讨吐蕃，大非川战败被俘。吐蕃赞普(国王)看其貌像他父亲，厚加礼遇，久在吐蕃中，知其虚实，后放归。武则天看到休璟表奏后，立即任命王孝杰为武威军总管，唐休璟和左武卫大将军阿史那忠节为副总管，率军直逼西域。
长寿元年(692)十月，经过激烈的战斗，终于驱逐了吐蕃入侵者， “克复龟兹、于阗、疏勒、碎叶四镇而还”。
捷报传到神都，武则天极为高兴，对侍臣说： “昔贞观(627～649)中具竣得此蕃城，其后西陲不守，并陷吐蕃。今既尽复于旧，边境自然无事。孝杰建斯功效，竭此款诚，遂能裹足徒行，身与士卒齐力。如此忠恳，深是可嘉。”遂拜王孝杰为左卫大将军。明年，迁夏官尚书、同凤阁鸾台三品，荣任宰相。